植物生理学：植物的水分生理.pptx

第一章

植物的水分生理;第一章 植物的水分生理;没有水就没有生命

“有收无收在于水”;第一章 植物的水分代谢;一、植物的含水量

(Watercontent);二、植物体内水分存在的状态;蛋白质;水的存在状态与代谢强度：;1．水分是原生质的主要成分

2．水分是代谢过程的反应物质：

3．水分是物质吸收和运输的溶剂：

4．水分能保持植物的固有姿态：;第二节 植物细胞对水分的吸收;二、集流（massflow）;Nature414,872-878(2001)?MacmillanPublishersLtd.;水孔蛋白的活性是被磷酸化和水孔蛋白合成速度调节的。试验证明，依赖Ca2+的蛋白激酶可使特殊丝氨酸残基磷酸化，水孔蛋白的水通道加宽，水集流通过量剧增。如果把该残基的磷酸基团除去，则水通道变窄，水集流通过量减少。;指水分依水势梯度而移动。

渗透：指溶剂分子通过半透膜而移动的现象。需要能量做功

（一）：自由能和水势（freeenergyandwaterpotential）

1、系统总能

自由能（freeenergy）束缚能（boundenergy）

2、化学势（chemicalpotential）：每摩尔物质的自由能。3、水势（waterpotential）：

水的化学势，指每偏摩尔体积水的自由能;偏摩尔体积（partialmolarvolume)：温度、压强及其组分不变的条件下，在体系中加入1mol水时，体系体积的变化。

偏摩尔量就是解决“体系组成的变化对体系状态影响问题的”。;水势是推动水分移动的强度因素。可通俗地理解为水移动的趋势。;几种常见化合物的水势;（二）渗透作用(Osmosis)

水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象;（三）：植物细胞是一个渗透系统;质壁分离及质壁分离复原

（plasmolysis）（deplasmolysis）;质壁分离解决的问题;（四）：细胞的水势（Cellwaterpotential）;渗透势（osmoticpotential）溶质势（solutepotential）;压力势（pressurepotential）;重力势（gravitypotential）;★考虑到水分在细胞水平移动，与渗透势和压力势相比，;衬质势（matricpotential）;Figure1-2-2;w= s+ p+;Fiveexamplesillustratingtheconceptofwaterpotentialanditscomponents.

(A)Purewater.(B)Asolutioncontaining0.1Msucrose.(C)Aflaccidcell(inair)isdroppedinthe0.1Msucrosesolution.Becausethestartingwaterpotentialofthecellislessthanthewaterpotentialofthesolution,thecelltakesupwater.Afterequilibration,thewaterpotentialofthecellrisestoequalthewaterpotentialofthesolution,andtheresultisacellwithapositiveturgorpressure.(D)Increasingtheconcentrationofsucroseinthesolutionmakesthecelllosewater.

Theincreasedsucroseconcentrationlowersthesolutionwaterpotential,drawswateroutfromthecell,andtherebyreducesthecell’sturgorpressure.Inthiscasetheprotoplastisabletopullawayfromthecellwall(i.e,thecellplasmolyzes)becausesucrosemoleculesareabletopassthroughtherelativelylargeporesofthecellwalls.Incontrast,whenacelldesiccatesinair(e.g.,theflac